Магнит өрісінің энергиясы
Сіздің білетініңіз:
- өздік индукция және индуктивтілік туралы физикалық түсінік қалыптастыру;
- өздік индукцияның электр қозғаушы күшін есептер шығаруда қолдану.
Сіздің меңгертініңіз:
- магнит өрісінің энергиясын және магнит өрісі энергиясы тығыздығының формулаларымен танысу;
- механикалық және магнит өрісінің энергиялары арасындағы сәйкестікті жүргізу.
Сабақтың мақсаты
Тәжірибе
Неон шамы 15 В кернеуі бар ток көзіне жалғанғанда жанбайды
Кілтті ток көзінен ажыратқанда неон шамы жарқырап, сөнеді.
Катушкада магнит өрісінің энергиясы жинақталды.
Магнит өрісінің энергиясы
Тұйықталған идеал контур
Ток күшінің уақытқа тәуелділік графигі
Магнит өрісінің энергиясы
Шарғының магнит өрісінің энергиясын, шарғының инерттілік қасиеттері мен кинетикалық энергиясы бар қозғалыстағы дененің ұқсастығын пайдаланып, бұлай жазуға болады:
(1)
Шарғының магнит өрісінің энергиясын есептеу формуласы (1) формулаға ұқсас болады, мынадай түрге енеді.
(2)
Магнит ағынының шарғыдағы ток күшіне тәуелділік графигі
(4)
,
(3)
Магнит өрісі энергиясының тығыздығы
Магнит өрісі тогы бар өткізгішпен бірге кеңістіктің біраз бөлігін қамтиды. Магнит өрісінің энергетикалық сипаттамасы болып табылатын магнит өрісі энергиясының көлемдік тығыздығын енгіземіз:
(5) мұндағы – магнит өрісі энергиясының көлемдік тығыздығы. (5) формулаға (4) және
өрнектесек
(6)
екенін ескерсек: онда
(7).
Энергияның көлемдік тығыздығының ХБЖ-дағы өлшем бірлігі:
Есептер шығару
№1.Ұзын соленоид арқылы энергиясы 0,5 Дж магнит ағынын тудыратын 10 А ток күші өтеді. Соленоид орамдарын тесіп өтетін магнит ағынын анықтаңыз.
Есептер шығару
№2. Индуктивтілігі 0,6 Гн – ға тең шарғы ішіндегі ток күші 20А. Осы шарғының магнит өрісінің энергиясы қандай? Егер ток күші 2 есе кемитін болса, онда өрістің энергиясы қалай өзгереді?
Есептер шығару
№3. Магнит өрісінің энергиясы 4 есе кемігенде, осы контурдағы ток күшінің мәні қалай өзгереді?
Есептер шығару
№4. Өрістің энергиясы 1 Дж – ге тең болу үшін индуктивтілігі 0,5 Гн – ге тең дроссельдің орамындағыток күші қандай болуы керек?
Есептер шығару
№5. Магниттелмеген өзекшесі бар тороид орамасы ұзындығының әрбір сантиметріне 10 орам сәйкес келеді. Егер орам бойынша 16 А ток ағатын болса, магнит өрісінің энергия тығыздығын анықтаңыз.
Қорытынды
- магнит өрісінің энергиясын және магнит өрісі энергиясының тығыздығын анықтайтын формулалармен таныстық және есептер шығаруда қолдандық;
- механикалық және магнит өрісінің энергиялары арасындағы сәйкестікті қарастырдық.
Достарыңызбен бөлісу: |
